競技用計時システム、無線機器、および、タイム送信方法
【課題】比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時できる競技用計時システム等を提供する。
【解決手段】通信期間（１サイクル）が、５つのタイムスロットに区分けされている場合を一例とすると、（ａ）に示すような９種類の通信パターンが規定されている。このような通信パターンを用いた通信を行うと、（ｂ）に示すように、２回目、３回目の通信が衝突する場合でも（図中の×印）、１回目の通信は衝突しない。また、同じ通信パターンの無線タグが、１サイクルずつずれて通信を行った場合には、（ｃ）に示すように、衝突を回避することができる。更に、１サイクルずつずれて通信する際に、自己の２回目と他の無線タグの１回目とが衝突するような通信パターンにて各無線タグが通信を行うとした場合でも、（ｄ）に示すように、全ての通信が衝突することはない。
【解決手段】通信期間（１サイクル）が、５つのタイムスロットに区分けされている場合を一例とすると、（ａ）に示すような９種類の通信パターンが規定されている。このような通信パターンを用いた通信を行うと、（ｂ）に示すように、２回目、３回目の通信が衝突する場合でも（図中の×印）、１回目の通信は衝突しない。また、同じ通信パターンの無線タグが、１サイクルずつずれて通信を行った場合には、（ｃ）に示すように、衝突を回避することができる。更に、１サイクルずつずれて通信する際に、自己の２回目と他の無線タグの１回目とが衝突するような通信パターンにて各無線タグが通信を行うとした場合でも、（ｄ）に示すように、全ての通信が衝突することはない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することのできる競技用計時システム、無線機器、および、タイム送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マラソン競技等の競技会において、競技者個々のゴールタイムを計測（計時）する試みがなされている。例えば、競技者のゼッケン等にバーコードを印刷しておき、ゴールした競技者のバーコードをリーダにて読み取った時刻に基づいて、競技者個々のゴールタイムを計測する計測システムも実用化されている。
最近では、各計時ポイントにおける通過タイムも含めた競技タイムを計測可能とするために、非接触にて競技者個々の競技タイムを計測する試みがなされている。例えば、競技者にタグ送信機を保持させ、このタグ送信機から送られる情報により、競技タイムを計測する計測システムが開発され、実用化に向けた運用試験等が試みられている。
【０００３】
より具体的には、方形ループコイル等から競技トラック上の計測エリア内にトリガ信号を送信するようにしておき、タグ送信機を保持する競技者がその計測エリア内を走行すると、このトリガ信号に応答してタグ送信機からＩＤ（識別番号等）が送信される。そして、ＩＤ受信ユニットがこのＩＤを受信することにより、各競技者の周回数や競技タイム等を計測する（例えば、特許文献１参照）。
この他にも、タグ送信機がＵＨＦ帯の微弱無線電波等にてＩＤを送出することにより、タグ送信機の通信距離の拡大を図る技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４１４９７号公報 （第２−４頁、第２図）
【特許文献２】特開２００４−１２５７６５号公報 （第３−４頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１，２の技術では、計時エリア内にてトリガ信号を受信している間中、タグ送信機がＩＤを間断なく発信し続けている（特許文献２では、ランダムな間隔にて送信を繰り返している）。
これは、方形のループコイルによりトリガ信号が送信されるため、計時エリア内における正確なトリガポイント（例えば、ゴールライン等のような計時ライン）をタグ送信機にて検出することが極めて困難なことに起因している。そのため、タグ送信機は、競技者が計時エリアに入りトリガ信号を検出すると、直ちにＩＤの送信を開始し、計時エリアを抜けてトリガ信号の検出を終えるまで、ＩＤを送信し続けている。
一方、ＩＤ受信ユニットは、このＩＤを最初に受信すると、その時刻を開始時刻とし、また、このＩＤの受信を終えると、その時刻を終了時刻とする。そして、開始時刻から終了時刻までの中間の時刻を求めることにより、このＩＤに対応する競技者の競技タイムを計時していた。
【０００５】
ところが、このような特許文献１，２の技術では、同時期に大勢の競技者が計時エリア内に到達すると、ＩＤ受信ユニット側が、送信されるはずのＩＤを適切に受信できない場合があった。これは、計時エリア内にて、複数のタグ送信機がそれぞれにＩＤを送信し続けることにより、ＩＤ受信ユニット側の処理が追いつかない状況が生じたり、各ＩＤの送信時にコリジョンが発生してしまうためである。
このため、ＩＤ受信ユニットにて、開始時刻や終了時刻が正しく得られずに不正確な競技タイムを計時してしまったり、ＩＤの受信が殆ど行えずに計時すべき競技タイムをロストしてしまうという問題があった。
なお、特許文献２に開示されている技術では、コリジョンの発生を抑えるべく、タグ送信機側がランダムな間隔にてＩＤを送信している。それでも現実には、計時エリア内で各タグ送信機がそれぞれにＩＤの送信を繰り返すうちに、コリジョンが発生してしまっていた。
そのため、このようなコリジョンの発生を抑制すべく、送信前に、他のタグ送信機が送信中であるかを検出するためのキャリアセンスを、各タグ送信機にて行わせることも考えられる。
【０００６】
しかしながら、競技者（人体）に接するようにタグ送信機が取り付けられているため、アンテナの形状や種類等によっては、タグ送信機の通信能力が著しく低下してしまう場合があった。また、競技中においては、タグ送信機と他のタグ送信機との間に競技者等が入り込むことも起こり得るため、その場合もタグ送信機の通信能力が著しく低下してしまうことになる。
これらのような場合では、各タグ送信機にて、キャリアセンスが適切に行えなくなり、他のタグ送信機が送信中であっても、送信中でないと判別して送信を開始してしまい、結果としてコリジョンを生じさせてしまうことになる。
そのため、キャリアセンスが行えない状況でも、コリジョンの発生を抑制する技術が求められていた。
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することのできる競技用計時システム、無線機器、および、タイム送信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る競技用計時システムは、
各競技者にそれぞれ携帯される複数の無線機器と、当該各無線機器から送られる情報を受信する受信側機器と、を含む競技用計時システムであって、
前記各無線機器には、
通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶するパターン情報記憶手段と、
競技における基準時刻を計時する計時手段と、
走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記トリガポイントが検出された際に、前記計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報記憶手段に記憶された前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信手段と、が設けられ、
前記受信側機器には、
前記各無線機器の前記無線通信手段から各タイムスロットにて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信する受信手段が設けられている、
ことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、各無線機器において、パターン情報記憶手段は、通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶する。また、計時手段は、競技における基準時刻（例えば、ランニングタイム等）を計時する。検出手段は、走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する。計測手段は、トリガポイントが検出された際に、計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する。無線通信手段は、計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、通信期間においてパターン情報記憶手段に記憶されたパターン情報に規定されるタイムスロットにて受信側機器に向けて送信する。一方、受信側機器において、受信手段は、各無線機器の無線通信手段から各タイムスロットにて送信されるタイム情報をそれぞれ受信する。
【００１０】
このように、各無線機器は、パターン情報に応じたタイムスロットにてタイム情報を送信する。そのため、受信側機器は、複数の無線機器からタイムスロットが重ならずに送られたタイム情報を、それぞれ受信することができる。
この結果、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【００１１】
前記パターン情報記憶手段は、複数回の前記通信期間に使用するそれぞれのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶し、
前記無線通信手段は、前記パターン情報に規定される各タイムスロットにて、前記タイム情報をそれぞれ送信してもよい。
この場合、複数回に亘ってタイム情報が送信されるため、一部の通信がタイムスロットの重なりによって衝突した場合でも、残りの通信が衝突を生じることなく送信可能となる。
【００１２】
また、前記パターン情報は、
他の前記無線機器の前記パターン情報において規定される前記タイムスロットと重ならないタイムスロットと、
他の前記無線機器の前記パターン情報において規定される前記タイムスロットと重なるタイムスロットと、を規定するようにしてもよい。
この場合、通信期間やタイムスロットのずれがないときには他の無線機器のタイムスロットと重ならないタイムスロットによって通信が確保され、通信期間やタイムスロットのずれが生じたときには、他のタイムスロットが適宜にずれることによって衝突のない通信が確保される。
【００１３】
前記各無線機器は、予め複数のグループにグループ分けされており、
前記無線通信手段は、前記グループ毎に異なる通信チャンネルを用いて、前記タイム情報を送信し、
前記受信手段は、前記各無線機器の前記無線通信手段から各通信チャンネルを用いて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信してもよい。
この場合、通信チャンネルが異なれば、通信の衝突が生じないため、より多くの無線機器が同時期に送信しても受信側機器で受信が可能となる。
【００１４】
前記受信手段は、前記各無線機器同士の通信で衝突の生じなかったタイムスロットにて送信された前記タイム情報を受信してもよい。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る無線機器は、
各競技者にそれぞれ携帯され、受信側機器に向けて情報を送信する無線機器であって、
通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶するパターン情報記憶手段と、
競技における基準時刻を計時する計時手段と、
走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記トリガポイントが検出された際に、前記計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報記憶手段に記憶された前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、パターン情報記憶手段は、通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶する。また、計時手段は、競技における基準時刻（例えば、ランニングタイム等）を計時する。検出手段は、走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する。計測手段は、トリガポイントが検出された際に、計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する。そして、無線通信手段は、計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、通信期間においてパターン情報記憶手段に記憶されたパターン情報に規定されるタイムスロットにて受信側機器に向けて送信する。
【００１７】
このように、各無線機器は、パターン情報に応じたタイムスロットにてタイム情報を送信する。そのため、受信側機器は、複数の無線機器からタイムスロットが重ならずに送られたタイム情報を、それぞれ受信することができる。
この結果、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るタイム送信方法は、
各競技者にそれぞれ携帯される複数の無線機器と、当該各無線機器から送られる情報を受信する受信側機器と、を含む競技用計時システムにおけるタイム送信方法であって、
前記各無線機器には、通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報が記憶されており、
前記各無線機器において、競技における基準時刻を計時する計時ステップと、
前記各無線機器において、走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出ステップと、
前記各無線機器において、前記検出ステップにて前記トリガポイントが検出された際に、前記計時ステップにて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測ステップと、
前記各無線機器において、前記計測ステップにて計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信ステップと、
前記受信側機器において、前記各無線機器の前記無線通信ステップにより各タイムスロットにて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信する受信ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、各無線機器において、計時ステップは、競技における基準時刻（例えば、ランニングタイム等）を計時する。また、検出ステップは、走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する。計測ステップは、トリガポイントが検出された際に、計時ステップにて計時された時刻を競技タイムとして計測する。無線通信ステップは、計測ステップにて計測された競技タイムを含むタイム情報を、通信期間においてパターン情報に規定されるタイムスロットにて受信側機器に向けて送信する。そして、受信側機器において、受信ステップは、各無線機器の無線通信手段から各タイムスロットにて送信されるタイム情報をそれぞれ受信する。
【００２０】
このように、各無線機器は、パターン情報に応じたタイムスロットにてタイム情報を送信する。そのため、受信側機器は、複数の無線機器からタイムスロットが重ならずに送られたタイム情報を、それぞれ受信することができる。
この結果、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態にかかる競技用計時システムについて、以下図面を参照して説明する。なお、一例として、比較的規模の大きなマラソン競技に適用され、各競技者の競技タイムを計時する競技用計時システムについて説明する。
【００２３】
（実施形態１）
図１は、この発明の実施形態に適用される競技用計時システムの構成の一例を示す模式図である。なお、以下ではタイム計時を行う中継地点やゴール地点を、便宜的にまとめて計時地点として説明する。つまり、図中の計時地点は、中継地点やゴール地点を示している。
【００２４】
図示するように、競技用計時システムは、スタート地点及び計時地点に設置されるタイマ機器１０と、計時地点に設置される変調磁場発生装置２０、ループコイル２１、磁場発生装置３０、ループコイル３１、送信コントロールボックス４０、送信機４１、時刻同期コンソール５０、受信コントロールボックス６０、受信機６１、及び、処理装置７０と、各競技者ＲＮにそれぞれ携帯される無線タグ８０と、を含んで構成される。
【００２５】
タイマ機器１０は、スタート地点及び計時地点にそれぞれ配置され、競技における基準時刻となるランニングタイムを計時する。一例として、各タイマ機器１０は、競技のスタート予定時刻までダウンカウントし、スタート予定時刻からランニングタイムをアップカウントする。
なお、スタート地点に配置されたタイマ機器１０は、スタートピストルＳＰと接続されており、競技開始の合図と共にスタートピストルＳＰからスタート信号が供給される。そして、このタイマ機器１０は、実際のスタート時刻とランニングタイムとの時差、つまり差分を求める。
この差分が、計時地点に配置されたタイマ機器１０に入力され、計時地点においても、時差が解消されて同期したランニングタイムを計時することになる。
【００２６】
計時地点の変調磁場発生装置２０は、例えば、走路の沿道に配置され、ループコイル２１上に電磁場を発生させる。具体的に変調磁場発生装置２０は、所定周波数に同期した正弦波を発生させる正弦波発生回路と、関門番号（固有の識別情報）に従って正弦波を所定方式にて変調させる変調回路と、変調させた信号（変調信号）を増幅してループコイル２１に供給する電力増幅回路とを含んで構成される。
なお、変調磁場発生装置２０には、計時地点に応じてそれぞれ異なる関門番号が定められている。
【００２７】
ループコイル２１は、略方形に形成されたコイルであり、競技者ＲＮが走行する走路上に適宜配置される。なお、ループコイル２１は、ループコイル３１（計時ポイント）よりも手前の走路上に配置される。
ループコイル２１は、一例として、図２（ａ）に示すように、競技者ＲＮの走行方向（図中の矢印Ａ方向）に対して直交する方向に延びる直線ｂを中心線として、平行に所定距離だけ隔てた直線ａ、ｃに沿って略方形（矩形）に形成されている。そして、１辺に給電点ｓを有するように形成され、この給電点ｓから矢印方向に電流が流れるようになっている。
このループコイル２１は、変調磁場発生装置２０から給電点ｓを通じて変調信号が供給されると、コイル上に変調された交流電磁場を生成する。具体的には、図２（ｂ）に示すような電磁場を生成する。この電磁場には、例えば、ＯＯＫ（On-Off-Keying）等の振幅変調方式にて変調された関門番号等が重畳されている。
なお、無線タグ８０は、このような変調された電磁場を検出すると、後述するように動作モード（時刻同期モード）に移行し、送信機４１からの時刻配信を受けて時刻同期を行う。
【００２８】
図１に戻って、磁場発生装置３０は、例えば、走路の沿道に配置され、ループコイル３１上に電磁場を発生させる。具体的に磁場発生装置３０は、所定周波数に同期した正弦波を発生させる正弦波発生回路と、発生させた正弦波を増幅してループコイル３１に供給する電力増幅回路とを含んで構成される。
【００２９】
ループコイル３１は、略「８の字」形状に形成されたコイルであり、走路上における計時ポイントに適宜配置される。
ループコイル３１は、一例として、図３（ａ）に示すように、矩形（方形）のコイル部を競技者ＲＮの走行方向（矢印Ａ方向）に２つ連ねたような８の字に形成されている。より詳細には、ループコイル３１は８の字順方向巻きとなっており、８の字の中心（中点）、すなわち交差部に給電点ｓを有するように形成され、この給電点ｓを通って競技者ＲＮの走行方向に対して直交する方向に延びる直線ｂを中心線として、略平行に所定距離だけ隔てた直線ａ，ｃに沿って、８の字の上下部が形成されている。なお、ループコイル３１は、この直線ｂが計時を行うための図１に示す計時ラインＬ上に重なるように配置される。
【００３０】
そして、ループコイル３１は、図３（ａ）の給電点ｓから矢印方向に電流が流れるようになっており、磁場発生装置３０から正弦波が供給されると、コイル上に交流電磁場を生成する。具体的には、図３（ｂ）に示すように、一方のコイル部上に第１の電磁場３１０ａを生成するとともに、他方のコイル部上に第１の電磁場３１０ａに対して競技者ＲＮの走行方向（矢印Ａ方向）に隣接し且つ第１の電磁場３１０ａと電磁力を打ち消しあう第２の電磁場３１０ｂを生成する。
つまり、直線ｂ上の電磁場の電磁界強度は、第１の電磁場３１０ａと第２の電磁場３１０ｂとの電磁場の磁力の打ち消しにより、その両側の電磁界強度よりも極めて小さくなっている（例えば、電磁界強度が”０”となっている）。
【００３１】
図３（ｂ）に示すような電磁場中を、電磁場の検出方向（検出コイル面Ｄに対して直角な方向）が走路と垂直（つまり、検出コイル面Ｄが走路に対して平行方向）に配置された電磁場検出コイルＣ（後述する無線タグ８０のＬＦアンテナ８１）が矢印Ｂ方向に移動すると、図３（ｃ）に示すような電磁界強度分布が得られる。つまり、電磁場検出コイルＣは、走路に対して垂直方向の磁束を検出コイル面Ｄにて捉えることになるため、電磁界強度が極めて小さくなる（例えば、電磁界強度が”０”となる）図３（ｃ）に示すような電磁界強度分布を検出する。
このため、競技者ＲＮがループコイル３１上を、矢印Ｂ方向に沿って通過した場合に、無線タグ８０は、計時ラインＬ上（直線ｂ上）を、第１の電磁場３１０ａと第２の電磁場３１０ｂとの間の電磁場の変極点（後述するトリガポイント）として検出することができる。
【００３２】
図１に戻って、送信コントロールボックス４０は、タイマ機器１０と接続され、送信機４１を介して、近傍に移動してきた競技者ＲＮの無線タグ８０に向けて、ランニングタイムを送信する。つまり、上述したループコイル２１上にて、時刻同期モードに移行した無線タグ８０に向けて、時刻配信を行う。
【００３３】
送信機４１は、送信コントロールボックス４０に制御され、同期のための時刻情報を送信する。つまり、無線タグ８０に向けて、時刻配信を行う。
例えば、送信機４１は、ランニングタイムの時，分，秒（ＨＨ：ＭＭ：ＳＳ）を含んだ時刻情報を送信する。
この時刻情報を受信すると、無線タグ８０は、ランニングタイムを計時部にセットし、タイマ機器１０と同期がとれた正確なランニングタイムの計時を開始する。
【００３４】
時刻同期コンソール５０は、送信コントロールボックス４０を制御したり、送信コントロールボックス４０の動作状況等を表示したりするコンソール端末であり、競技役員等により、制御・監視用として適宜使用される。
【００３５】
受信コントロールボックス６０は、受信機６１を介して、無線タグ８０から無線通信にて送られるタイム情報を受信する。つまり、上述したループコイル３１上の計時ラインＬを通過した競技者ＲＮの無線タグ８０から複数回に亘って送信されるタイム情報を受信する。
なお、後述するように、各無線タグ８０が所定数にグループ分けされており、グループに応じて異なる通信チャンネル（無線周波数）が使用されるようになっている。更に、各通信チャンネルにおいて、通信期間が所定数のスロット（タイムスロット）に区分けされており、後述する通信パターンに従って、無線タグ８０が所定のタイムスロットにてタイム情報を送信することになる。例えば、無線タグ８０は、通信期間の起点を、後述する自身の計時部で計時するランニングタイムが正秒(ｎ秒０００)となったタイミングとして、各タイムスロットを特定してタイム情報を送信する。
そのため、受信コントロールボックス６０は、各通信チャンネルを受信機６１を介して受信可能であり、また、タイマ機器１０が計時するランニングタイム（例えば、秒以下の値）に同期して、各タイムスロットにてそれぞれ受信を試みて、多数の無線タグ８０から同時期に送信され得るタイム情報を漏れなく取得できるようにしている。
【００３６】
受信機６１は、ループコイル３１等の近傍に配置され、無線タグ８０から送られるタイム情報を受信する。
例えば、受信機６１は、各通信チャンネルの通信をそれぞれ受信可能となっており、受信コントロールボックス６０に制御され、各タイムスロットにて送信され得るタイム情報をそれぞれ受信する。そして、受信したタイム情報を受信コントロールボックス６０に供給する。
【００３７】
処理装置７０は、各競技者ＲＮの競技タイム等を収集する。例えば、受信コントロールボックス６０が受信した競技タイムと、タグＩＤ（後述する無線タグ８０のタグＩＤ）と対応付けて、順次蓄積する。
【００３８】
一方、競技者ＲＮに携帯（保持）される無線タグ８０は、競技開始に伴い、競技者ＲＮと共に走路上を移動し、スタート地点から途中の計時地点（中継地点等）を通過して最後の計時地点（ゴール地点）まで到達する。
各計時地点において、無線タグ８０は、ループコイル２１上に生成される変調された電磁場を検出して時刻同期モードに移行し、また、ループコイル３１上に生成される電磁場の変極点を検出して、その時点の時刻（ランニングタイム）から競技タイムを特定する。そして、無線タグ８０は、この競技タイムを含むタイム情報を生成すると、自己の通信チャンネルを使用し、自己の通信パターンに従って、複数回に亘り、割り当てられたタイムスロットにてタイム情報を送信する。
【００３９】
無線タグ８０は、一例として、図４に示すように、ＬＦアンテナ８１と、増幅回路８２と、検出回路８３と、制御部８４と、計時部８５と、記憶部８６と、通信回路８７と、無線アンテナ８８とを含んで構成される。
【００４０】
ＬＦ（Low Frequency）アンテナ８１は、上述したループコイル２１及び、ループコイル３１から発生される電磁場を検出する。つまり、変調磁場発生装置２０によりループコイル２１上に生成された電磁場（変調有り）又は、磁場発生装置３０によりループコイル３１上に生成された電磁場（変調無し）を検出する。
そして、ＬＦアンテナ８１は、検出した電磁界強度を示す検出信号を増幅回路８２に供給する。
【００４１】
増幅回路８２は、ＬＦアンテナ８１から供給される検出信号を適宜増幅して、検出回路８３に供給する。
【００４２】
検出回路８３は、増幅回路８２から供給される検出信号に従って、ループコイル２１，３１上への到達をそれぞれ検出し、更に、ループコイル３１上における電磁場の変極点を検出する。
例えば、ループコイル２１上において、検出回路８３は、図５（ａ）に示すように、電磁場の電磁界強度が閾値以上になると検出出力を「ＨＩ」とし、電磁界強度が閾値以下になると検出出力を「ＬＯ」とする。なお、検出回路８３は、変調の有無も合わせて検出可能であり、変調を検出することで、競技者ＲＮ（無線タグ８０）がループコイル２１上に到達したことが判別できる。
一方、ループコイル３１上において、検出回路８３は、図５（ｂ）に示すように、第１の電磁場３１０ａ及び、第２の電磁場３１０ｂの電磁場強度が閾値以上になると検出出力を「ＨＩ」とする。この際、ループコイル３１上の電磁場には変調がかかっていないために、１回目で「ＨＩ」となった状態が所定期間以上持続し、これにより検出回路８３は変調が無いことを検出する。つまり、検出回路８３は、電磁場に変調が無いことから、競技者ＲＮがループコイル３１上に到達したことを検出する。
そして、第１の電磁場３１０ａと第２の電磁場３１０ｂとの間で、電磁界強度が閾値以下になると検出回路８３は、検出出力を「ＬＯ」とし、その後、第２の電磁場３１０ｂを検出して２回目に「ＨＩ」となった状態を電磁場の変極点として検出する。つまり、検出回路８３は、図５（ｂ）に示す２回目に「ＨＩ」となった状態を、ループコイル３１上におけるトリガポイントとして特定する。
【００４３】
図４に戻って、制御部８４は、無線タグ８０全体を制御する。
例えば、競技開始前に所定の動作確認を終えると、制御部８４は、電力消費を抑えたスリープモード（省電力モード）に移行する。その後、競技が開始され、競技者ＲＮが計時地点のループコイル２１上に到達すると、制御部８４は、スリープモードから動作モード（時刻同期モード）に移行する。そして、配信される時刻情報（例えば、ランニングタイムの時，分，秒等）を通信回路８７にて受信すると、この時刻情報を計時部８５にセットし、ランニングタイムを計時させる。
また、制御部８４は、検出回路８３がループコイル３１上における電磁場の変極点を検出したタイミングで、計時部８５が計時する時刻（ランニングタイム）を競技タイムとして特定する。つまり、上述した計時ラインＬ上で競技タイムを計測する。そして、制御部８４は、計測した競技タイムを含んだタイム情報を、自己の通信チャンネルを使用し、自己の通信パターンに従って、複数回に亘り、割り当てられたタイムスロットにて送信する。
以下、このようなタイム情報の送信について、図６〜９を参照して、より具体的に説明する。
【００４４】
この競技用計時システムでは、多数の無線通信が同時期に行えるように、所定数の通信チャンネルが使用可能であり、更に、各通信チャネルにおいて、基準となる通信期間が、所定数のタイムスロットに区分けされている。
例えば、各無線タグ８０が予めグループ分けされており、グループ毎に異なる通信チャネルを用いて通信を行えるようになっている。つまり、異なるグループ同士の無線タグ８０では、使用する通信チャンネルが異なっているため、通信が衝突することはない。
更に、各通信チャンネルにおいて、例えば、１サイクル分の通信期間（一例として、１秒）が所定数のタイムスロットに区分けされており、時分割通信が行えるようになっている。つまり、同じグループの無線タグ８０同士であっても、タイムスロットが異なれば、同一サイクル内で通信しても衝突が起こらない。
以降、同一の通信チャネル（グループが同じ無線タグ８０同士）に注目して、説明する。
【００４５】
同一の通信チャネルにおいては、例えば、図６（ａ）に示すように、通信期間（１サイクル）が、５つのタイムスロットに区分けされている。この場合、それぞれ異なるタイムスロットにて通信するとした場合、最大５つの無線タグ８０が同時期に（時分割で）通信を行うことができる。
一例として、１サイクルを１秒とした場合、各タイムスロットは、それぞれ２００ミリ秒が上限となる。そのため、無線タグ８０は、この２００ミリ秒の範囲内で、通信を終える必要がある。
より詳細には、図６（ｂ）の通信Ｂのように、実際の通信がタイムスロットの中心部で、２００ミリ秒よりも短く行われるようにコントロールしている。そして、隣接するタイムスロットの通信Ａや通信Ｃのタイミングが多少ずれたとしても（遅れたり進んだりしたとしても）、各通信が重ならない、換言すれば衝突しない程度の時間で通信を終えるようにしている。
なお、説明の理解を容易にするため、図６（ｃ）に示すように、各無線タグ８０が通信を行うそれぞれのタイムスロットを、マトリックスにて表現して説明する。このマトリックスでは、５種類の通信パターン（パターンＡ〜Ｅ）が示されている。
【００４６】
一般的には無線による通信を行う際には、通信エラー等が生じることもあり、１００％確実な通信は保証できない。そのため、無線タグ８０からは、複数回に亘って通信を行う必要がある。
例えば、図７（ａ）に示すように、１つの通信パターンで３回に亘って通信を行う等である。それでも、図７（ｂ）に示すように、同じ通信パターンの無線タグ８０が、１サイクルずつずれて通信が行われた場合、サイクル内のタイムスロットがそれぞれ重なってしまい、全ての通信が衝突してしまうことも起こり得る。
そのため、図８（ａ）に示すように、サイクル毎に異なる通信パターンを用いて（サイクル内のタイムスロットの位置がサイクルに応じて異なるようにして）、通信を行う等が方策として挙げられる。また、図８（ａ）に示す各通信パターンにおいては、他の無線タグ８０の通信パターンにおいて規定されるタイムスロットと重ならないように各タイムスロットが規定される。
【００４７】
このようなサイクル毎に異なる通信パターンを用いた通信を行うと、図８（ｂ）に示すように、３サイクルの通信パターンが一致する無線タグ８０同士（一例として、パターンＡ−Ｄ−Ｃ）が、１サイクルずつずれて通信を行っても、サイクル内のタイムスロットが重ならないため、通信の衝突が生じない。一方、図８（ｃ）に示すように、３サイクルの通信パターンが一致しない無線タグ８０同士（一例として、パターンＡ−Ｄ−Ｃ，パターンＤ−Ｂ−Ａ，パターンＢ−Ｅ−Ｄ）が、１サイクルずつずれて通信を行った場合には、サイクル内のタイムスロットが重なることもある（図中の×印）。それでも、重なるのは一部のタイムスロットに限れ、３サイクル全てのタイムスロットが重なることは少なくなる。
【００４８】
このように各無線タグ８０がそれぞれ複数回に亘って通信を行うことで、通信エラー等に対応できるようになるものの、通信回数が増えるにつれて、占有する（通信に使用されている）タイムスロット数もその分増加することになる。
具体的には、１サイクルが５タイムスロットで、通信回数が３回の場合だと、図９（ａ）に示すように、１つのサイクルに３つ（それぞれ１回目，２回目，３回目）の通信期間が重なり合うことが起こり得る。この場合、重なった３つの通信期間で、最大５つの無線タグ８０が同時期に通信を行うことができる。
但し、各無線タグ８０において、３回の通信機会のうち、２回や１回の通信が衝突なく行えれば良いのであれば、処理できるタグの数は確率的に増えることになる。
例えば、図９（ｂ）に示すように、３サイクルの通信パターンを５種類（パターンＡ−Ｄ−Ｃ，パターンＢ−Ｅ−Ｄ，パターンＣ−Ａ−Ｅ，パターンＤ−Ｂ−Ａ，パターンＥ−Ｃ−Ｂ）とし、これらが１サイクルずつずれて通信を行うとした場合、３つの通信期間が重なるのは、点線で囲んだ２５通りが考えられる。そして、同じタイムスロットで通信を行うのがそれぞれ３通りずつあるため、１サイクル当たり、８個（２５／３＝８．３３）の無線タグ８０であれば、少なくとも１回の通信が正常に行える可能性が高いことになる。
【００４９】
制御部８４は、このような３回に亘る通信（タイム情報の送信）を適宜制御する。そして、３回目の通信を終えると、制御部８４は、動作モードから再びスリープモードに移行する。つまり、次の計時地点に競技者ＲＮが到着するまで、電力の消費をできるだけ抑制する。
【００５０】
図４に戻って、計時部８５は、通信回路８７が受信した時刻情報に基づいて、ランニングタイムに同期した時刻を計時する。
なお、計時部８５は、高安定水晶発振器を備えており、同期後の時刻の計時をある程度安定して維持することが可能となっている。
【００５１】
記憶部８６は、例えば、不揮発性メモリ等からなり、タイム情報の送信に必要な情報を記憶する。
具体的には、各無線タグ８０の記憶部８６は、通信パターンを規定するパターン情報を記憶している。例えば、上述の図９（ｂ）に示すような、５種類の通信パターン（３サイクル分の通信パターン）のうちの自身に対応付けられた通信パターンを記憶している。
更に、記憶部８６は、無線タグ８０毎（競技者ＲＮ毎）に異なるタグＩＤ（固有の識別情報）を予め記憶している。なお、このタグＩＤは、無線タグ８０のグループ分け、つまり、通信に使用するチャンネルの割り当てに使用される。
【００５２】
通信回路８７は、所定の通信アンテナを介して、上述した送信機４１から送信される時刻情報を受信する。
また、通信回路８７は、制御部８４に制御され、自己の通信チャンネルを使用し、自己の通信パターンに従って、複数回に亘り、割り当てられたタイムスロットにてタイム情報を受信機６１に向けて送信する。
【００５３】
無線アンテナ８８は、無線通信に使用されるアンテナであり、通信回路８７により送信されるタイム情報を、所定周波数（無線タグ８０が属するグループの通信チャンネル）の電波に重畳して発する。
【００５４】
以下、上述した構成の競技用計時システムの動作について、図１０を参照して説明する。図１０は、無線タグ８０が実行するタイム送信処理及び、受信コントロールボックス６０が実行するタイム受信処理を説明するためのフローチャートである。
このタイム送信処理及び、タイム受信処理は、競技中繰り返し実行される。なお、競技者ＲＮが計時地点に至る途中において、無線タグ８０は、電力消費を抑えたスリープモードに移行しているものとする。
【００５５】
まず、無線タグ８０は、変調ありの電磁場を検出するまで待機する（ステップＳ１１）。つまり、検出回路８３が、ループコイル２１上の変調された電磁場を検出するまで、後続処理の実行を待機する。
やがて、競技者ＲＮがループコイル２１上に到達し、変調された電磁場を検出すると、無線タグ８０は、スリープモードから動作モード（時刻同期モード）に移行する。
【００５６】
動作モードに移行した無線タグ８０は、配信される時刻情報を受信し、計時部８５にランニングタイムを設定する（ステップＳ１２）。つまり、送信コントロールボックス４０（送信機４１）から送られる時刻情報を通信回路８７が受信すると、制御部８４は、この時刻情報に従って、計時部８５にランニングタイムを計時させる。
【００５７】
ランニングタイムの設定を終えると、無線タグ８０は、変調なしの電磁場を検出するまで待機する（ステップＳ１３）。つまり、検出回路８３が、ループコイル３１上の変調されていない電磁場を検出するまで、後続処理の実行を待機する。
やがて、競技者ＲＮがループコイル３１上に到達すると、無線タグ８０は、変調なしの電磁場を検出する。
【００５８】
無線タグ８０は、電磁場からトリガポイントを検出し、競技タイムを特定する（ステップＳ１４）。すなわち、検出回路８３がループコイル３１上における電磁場の変極点を検出すると、制御部８４は、その時点で計時部８５が計時している時刻を競技タイムとして測定する。
【００５９】
競技タイムの測定の後に無線タグ８０は、通信回数をカウントする変数ｎに初期値の１を設定し、また、通信パターンを読み出す（ステップＳ１５）。なお、無線タグ８０は、例えば、タグＩＤの値に従って、通信に使用するチャンネルが割り当てられている。
【００６０】
無線タグ８０は、自身の計時部８５で計時するランニングタイムが正秒(ｎ秒０００)となったタイミングを通信期間、すなわち、１サイクルの起点として、ｎ回目の通信のタイムスロットを、通信パターンから特定する（ステップＳ１６）。つまり、制御部８４は、通信パターンに応じて、ｎ回目の通信にて使用するタイムスロットを特定する。
例えば、通信パターンが図１１に示すような「パターンＡ−Ｄ−Ｃ」である場合、１回目の通信時には、「スロット１」が特定され、また、２回目の通信時には、「スロット４」が特定され、そして、３回目の通信時には、「スロット３」が特定される。
【００６１】
無線タグ８０は、タイムスロットが到来するまで待機する（ステップＳ１７）。つまり、計時部８５が計時するランニングタイムの秒以下の値に基づいて、ステップＳ１６にて特定したタイムスロットが到来するまで待機する。
【００６２】
そして、特定したタイムスロットが到来すると、無線タグ８０は、ｎ回目のタイム情報を送信する（ステップＳ１８）。なお、通信回路８７は、無線タグ８０が属するグループの通信チャンネルを使用して、タイム情報を送信する。
【００６３】
無線タグ８０は、変数ｎに１を加算する（ステップＳ１９）。そして、無線タグ８０は、加算後の変数ｎが３よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ２０）。つまり、３回に亘るタイム情報の送信が完了したかどうかを判別する。
【００６４】
無線タグ８０は、（３以下である）と判別すると、ステップＳ１６に処理を戻し、上述したステップＳ１６〜Ｓ２０の処理を繰り返し実行する。
一方、変数ｎが３より大きいと判別した場合に、無線タグ８０は、タイム送信処理を終え、スリープモードに移行する。
【００６５】
続いて、タイム受信処理について説明する。
受信コントロールボックス６０は、無線タグ８０から送られるタイム情報を、受信機６１を介して待機する（ステップＳ２１）。つまり、上述したタイム送信処理のステップＳ１８にて送られるタイム情報を受信するまで、後続処理の実行を待機する。
なお、同時期に多数の無線タグ８０からタイム情報が送信される場合があり、同一のタイムスロットにてタイム情報が送信された際には、通信が衝突してしまう（同一の通信チャンネルの場合）。
そのため、受信コントロールボックス６０は、タイムスロットが重ならずに（同一の通信チャンネルの場合）送られたタイム情報を受信する。
【００６６】
そして、受信コントロールボックス６０は、タイム情報に含まれていた競技タイムとタグＩＤとを組みにして、処理装置７０に供給する（ステップＳ２２）。
【００６７】
このようなタイム送信処理及び、タイム受信処理によって、各無線タグ８０が自己の通信パターンに従って、割り当てられたタイムスロットにてタイム情報をそれぞれ送信する。このため、時分割の通信が可能となり、同時期に複数の無線タグ８０がタイム情報を送信可能となる。なお、各無線タグ８０が複数回に亘ってタイム情報をそれぞれ送信するため、一部の通信がタイムスロットの重なりにより衝突してしまった場合でも、残りの通信が衝突を生じることなく送信可能となる。
この結果、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【００６８】
上記のタイム送信処理において、各無線タグ８０がサイクルを単位とし、サイクル毎に何れかのタイムスロットにてタイム情報を送信する場合について説明した。しかしながら、サイクルをより柔軟にとらえ、例えば、総ての無線タグ８０が１つのサイクル毎に通信を行うとは限らず、無線タグ８０のあるものは複数サイクルに亘る期間内に複数回の通信を行うようにしてもよい。
以下、このような複数サイクル内に複数回の通信を行うタイム情報の送信について、図１２，１３を参照して、より具体的に説明する。なお、上記と同様に、同一の通信チャネル（グループが同じ無線タグ８０同士）に注目して、説明する。
【００６９】
上記と同様に、通信期間（１サイクル）が、５つのタイムスロットに区分けされている場合を一例とすると、図１２（ａ）に示すような９種類の通信パターンが規定されている。また、図１２（ａ）に示す各通信パターンにおいては、他の無線タグ８０の通信パターンにおいて規定されるタイムスロットと重ならないような少なくとも１つのタイムスロットが規定され、他の無線タグ８０のそれと重なるスロットが許容されている。
このような通信パターンを用いた通信を行うと、図１２（ｂ）に示すように、２回目、３回目の通信が衝突する場合でも（図中の×印）、１回目の通信は衝突しない。
また、同じ通信パターンの無線タグ８０が、１サイクルずつずれて通信を行った場合には、図１２（ｃ）に示すように、衝突を回避することができる。
更に、１サイクルずつずれて通信する際に、自己の２回目と他の無線タグ８０の１回目とが衝突するような通信パターンにて各無線タグ８０が通信を行うとした場合でも、図１２（ｄ）に示すように、全ての通信が衝突することはない。
【００７０】
すなわち、上記と同様に、各無線タグ８０において、３回の通信機会のうち、２回や１回の通信が衝突なく行えれば良いのであれば、処理できるタグの数は確率的に増えることになる。
例えば、図１３に示すように、通信パターンを９種類とし、これらが１サイクルずつずれて通信を行うとした場合、３つの通信期間が重なるのは、点線で囲んだ４５通りが考えられる。そして、同じタイムスロットで通信を行うのがそれぞれ５通り（１部７通り）であるため、１サイクル当たり、９個（４５／５＝９）の無線タグ８０であれば、少なくとも１回の通信が正常に行える可能性が高いことになる。
【００７１】
この場合も、各無線タグ８０が自己の通信パターンに従って、割り当てられたタイムスロットにてタイム情報をそれぞれ送信する。このため、時分割の通信が可能となり、同時期に複数の無線タグ８０がタイム情報を送信可能となる。なお、各無線タグ８０が複数回に亘ってタイム情報をそれぞれ送信するため、一部の通信がタイムスロットの重なりにより衝突してしまった場合でも、残りの通信が衝突を生じることなく送信可能となる。
この結果、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【００７２】
（他の実施形態）
上記の実施形態では、通信期間（１サイクル）が、５つのタイムスロットに区分けされた場合について説明した。しかしながら、タイムスロットの数は、これに限られず、競技の規模（出場する競技者の数）等に応じて、適宜変更可能である。また、通信チャンネル数や通信パターンの種類も適宜変更可能である。
以下、具体的に説明する。
【００７３】
競技の規模によって、使用される無線タグ８０の数は大きく変わるが、競技に使用されるコース幅には制限がある。
例えば、出場する競技者が１００名であれば、通信チャンネルを１０チャンネル使用する場合、１チャンネル当たり１０種類の独立した通信パターンがあれば良いことになる。
また、１サイクルを１０のタイムスロットに分割すれば、通信パターンは１００種類作成され、通信が衝突することはない。また、その際、同じ通信パターンで、複数回に亘って通信を行ったとしても、衝突することはない。
【００７４】
それでも、より大人数の競技者が出場する場合には、不十分となる。なお、競技者が多くなっても、コースの幅やスピード等の制限から、同時期に計測すべき（通信が行われる）無線タグ８０の最大数は、求められる。
具体的に、競技のコース幅（例えば、競技場のコース幅）を１０ｍとし、５０ｃｍ×５０ｃｍのエリアに１名の競技者が入り、そのスピードが５ｍ／秒とした場合では、１秒間（１サイクル）で処理する無線タグ８０の数は、２００（１０／０．５×５／０．５＝２００）程度となる。
そのため、２００個／秒の処理能力が要求されることになり、先の１００種類の通信パターンでは、対応できなくなる。
【００７５】
通信チャンネル数を１０チャンネルとすると、１ｃｈあたり２０個／秒の処理能力が要求されることになる。
なお、各無線タグ８０の通信が３回必要で、その通信に３サイクル必要とした場合、１チャンネル当たり６０種類の通信パターンが必要になる。
それでも、上記と同様に、各無線タグ８０において、３回の通信機会のうち、２回や１回の通信が衝突なく行えれば良いのであれば、処理できるタグの数は確率的に増えることになる。
【００７６】
例えば、図１４に示すように、通信パターンを１８種類とし、これらが１サイクルずつずれて通信を行うとした場合、３つの通信期間が重なるのは、点線で囲んだ９０通りが考えられる。そして、同じタイムスロットで通信を行うのがそれぞれ５通り（１部７通り）であるため、１サイクル当たり、１８個（９０／５＝１８）の無線タグ８０であれば、少なくとも１回の通信が正常に行える可能性が高いことになる。
この場合、３サイクル当たり５４個（１８×３＝５４）となり、多少少ないものの、現実の競技（実際には、３０人程度）を考慮すると、十分な結果が得られている。
【００７７】
上記の実施形態では、各無線タグ８０が３回に亘って、通信を行う場合について説明した。しかしながら、通信回数は、３回に限られず、４回以上であってもよい。
【００７８】
上記の実施の形態では、マラソン競技を一例として説明したが、計時対象の競技は、これに限られず任意である。
例えば、駅伝、競歩、身障者車椅子ロードレース、自転車ロードレース、トライアスロン、及び、ランニングやオリエンテーション等の山岳競技等にも適宜適用可能である。
【００７９】
以上説明したように、本発明によれば、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態に係る競技用計時システムの構成の一例を示す模式図である。
【図２】（ａ）が走路上に配置されるループコイル（略矩形形状）の一例を示す模式図であり、（ｂ）が生成される電磁場と磁場検出コイルの向きを説明するための模式図である。
【図３】（ａ）が走路上に配置されるループコイル（略８の字形状）の一例を示す模式図であり、（ｂ）が生成される電磁場と磁場検出コイルの向きを説明するための模式図であり、（ｃ）が電磁場の強度分布を説明するための模式図である。
【図４】無線タグの構成の一例を示すブロック図である。
【図５】（ａ），（ｂ）共に、電磁場の検出の様子を説明するための模式図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）共に、タイムスロットを説明するための模式図である。
【図７】（ａ），（ｂ）共に、１つの通信パターンで通信を行う様子を説明するための模式図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）共に、異なる通信パターンで通信を行う様子を説明するための模式図である。
【図９】（ａ），（ｂ）共に、異なる通信パターンで通信を行う様子をより具体的に説明するための模式図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るタイム送信処理及び、タイム受信処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】通信回数毎にタイムスロットが特定される様子を説明するための模式図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）共に、他の通信パターンで通信を行う様子を説明するための模式図である。
【図１３】他の通信パターンで通信を行う様子をより具体的に説明するための模式図である。
【図１４】より規模の大きい競技会にて用いられる通信パターンを具体的に説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０ タイマ機器
２０ 変調磁場発生装置
２１ ループコイル
３０ 磁場発生装置
３１ ループコイル
４０ 送信コントロールボックス
４１ 送信機
５０ 時刻同期コンソール
６０ 受信コントロールボックス
６１ 受信機
７０ 処理装置
８０ 無線タグ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することのできる競技用計時システム、無線機器、および、タイム送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マラソン競技等の競技会において、競技者個々のゴールタイムを計測（計時）する試みがなされている。例えば、競技者のゼッケン等にバーコードを印刷しておき、ゴールした競技者のバーコードをリーダにて読み取った時刻に基づいて、競技者個々のゴールタイムを計測する計測システムも実用化されている。
最近では、各計時ポイントにおける通過タイムも含めた競技タイムを計測可能とするために、非接触にて競技者個々の競技タイムを計測する試みがなされている。例えば、競技者にタグ送信機を保持させ、このタグ送信機から送られる情報により、競技タイムを計測する計測システムが開発され、実用化に向けた運用試験等が試みられている。
【０００３】
より具体的には、方形ループコイル等から競技トラック上の計測エリア内にトリガ信号を送信するようにしておき、タグ送信機を保持する競技者がその計測エリア内を走行すると、このトリガ信号に応答してタグ送信機からＩＤ（識別番号等）が送信される。そして、ＩＤ受信ユニットがこのＩＤを受信することにより、各競技者の周回数や競技タイム等を計測する（例えば、特許文献１参照）。
この他にも、タグ送信機がＵＨＦ帯の微弱無線電波等にてＩＤを送出することにより、タグ送信機の通信距離の拡大を図る技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４１４９７号公報 （第２−４頁、第２図）
【特許文献２】特開２００４−１２５７６５号公報 （第３−４頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１，２の技術では、計時エリア内にてトリガ信号を受信している間中、タグ送信機がＩＤを間断なく発信し続けている（特許文献２では、ランダムな間隔にて送信を繰り返している）。
これは、方形のループコイルによりトリガ信号が送信されるため、計時エリア内における正確なトリガポイント（例えば、ゴールライン等のような計時ライン）をタグ送信機にて検出することが極めて困難なことに起因している。そのため、タグ送信機は、競技者が計時エリアに入りトリガ信号を検出すると、直ちにＩＤの送信を開始し、計時エリアを抜けてトリガ信号の検出を終えるまで、ＩＤを送信し続けている。
一方、ＩＤ受信ユニットは、このＩＤを最初に受信すると、その時刻を開始時刻とし、また、このＩＤの受信を終えると、その時刻を終了時刻とする。そして、開始時刻から終了時刻までの中間の時刻を求めることにより、このＩＤに対応する競技者の競技タイムを計時していた。
【０００５】
ところが、このような特許文献１，２の技術では、同時期に大勢の競技者が計時エリア内に到達すると、ＩＤ受信ユニット側が、送信されるはずのＩＤを適切に受信できない場合があった。これは、計時エリア内にて、複数のタグ送信機がそれぞれにＩＤを送信し続けることにより、ＩＤ受信ユニット側の処理が追いつかない状況が生じたり、各ＩＤの送信時にコリジョンが発生してしまうためである。
このため、ＩＤ受信ユニットにて、開始時刻や終了時刻が正しく得られずに不正確な競技タイムを計時してしまったり、ＩＤの受信が殆ど行えずに計時すべき競技タイムをロストしてしまうという問題があった。
なお、特許文献２に開示されている技術では、コリジョンの発生を抑えるべく、タグ送信機側がランダムな間隔にてＩＤを送信している。それでも現実には、計時エリア内で各タグ送信機がそれぞれにＩＤの送信を繰り返すうちに、コリジョンが発生してしまっていた。
そのため、このようなコリジョンの発生を抑制すべく、送信前に、他のタグ送信機が送信中であるかを検出するためのキャリアセンスを、各タグ送信機にて行わせることも考えられる。
【０００６】
しかしながら、競技者（人体）に接するようにタグ送信機が取り付けられているため、アンテナの形状や種類等によっては、タグ送信機の通信能力が著しく低下してしまう場合があった。また、競技中においては、タグ送信機と他のタグ送信機との間に競技者等が入り込むことも起こり得るため、その場合もタグ送信機の通信能力が著しく低下してしまうことになる。
これらのような場合では、各タグ送信機にて、キャリアセンスが適切に行えなくなり、他のタグ送信機が送信中であっても、送信中でないと判別して送信を開始してしまい、結果としてコリジョンを生じさせてしまうことになる。
そのため、キャリアセンスが行えない状況でも、コリジョンの発生を抑制する技術が求められていた。
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することのできる競技用計時システム、無線機器、および、タイム送信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る競技用計時システムは、
各競技者にそれぞれ携帯される複数の無線機器と、当該各無線機器から送られる情報を受信する受信側機器と、を含む競技用計時システムであって、
前記各無線機器には、
通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶するパターン情報記憶手段と、
競技における基準時刻を計時する計時手段と、
走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記トリガポイントが検出された際に、前記計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報記憶手段に記憶された前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信手段と、が設けられ、
前記受信側機器には、
前記各無線機器の前記無線通信手段から各タイムスロットにて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信する受信手段が設けられている、
ことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、各無線機器において、パターン情報記憶手段は、通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶する。また、計時手段は、競技における基準時刻（例えば、ランニングタイム等）を計時する。検出手段は、走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する。計測手段は、トリガポイントが検出された際に、計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する。無線通信手段は、計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、通信期間においてパターン情報記憶手段に記憶されたパターン情報に規定されるタイムスロットにて受信側機器に向けて送信する。一方、受信側機器において、受信手段は、各無線機器の無線通信手段から各タイムスロットにて送信されるタイム情報をそれぞれ受信する。
【００１０】
このように、各無線機器は、パターン情報に応じたタイムスロットにてタイム情報を送信する。そのため、受信側機器は、複数の無線機器からタイムスロットが重ならずに送られたタイム情報を、それぞれ受信することができる。
この結果、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【００１１】
前記パターン情報記憶手段は、複数回の前記通信期間に使用するそれぞれのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶し、
前記無線通信手段は、前記パターン情報に規定される各タイムスロットにて、前記タイム情報をそれぞれ送信してもよい。
この場合、複数回に亘ってタイム情報が送信されるため、一部の通信がタイムスロットの重なりによって衝突した場合でも、残りの通信が衝突を生じることなく送信可能となる。
【００１２】
また、前記パターン情報は、
他の前記無線機器の前記パターン情報において規定される前記タイムスロットと重ならないタイムスロットと、
他の前記無線機器の前記パターン情報において規定される前記タイムスロットと重なるタイムスロットと、を規定するようにしてもよい。
この場合、通信期間やタイムスロットのずれがないときには他の無線機器のタイムスロットと重ならないタイムスロットによって通信が確保され、通信期間やタイムスロットのずれが生じたときには、他のタイムスロットが適宜にずれることによって衝突のない通信が確保される。
【００１３】
前記各無線機器は、予め複数のグループにグループ分けされており、
前記無線通信手段は、前記グループ毎に異なる通信チャンネルを用いて、前記タイム情報を送信し、
前記受信手段は、前記各無線機器の前記無線通信手段から各通信チャンネルを用いて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信してもよい。
この場合、通信チャンネルが異なれば、通信の衝突が生じないため、より多くの無線機器が同時期に送信しても受信側機器で受信が可能となる。
【００１４】
前記受信手段は、前記各無線機器同士の通信で衝突の生じなかったタイムスロットにて送信された前記タイム情報を受信してもよい。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る無線機器は、
各競技者にそれぞれ携帯され、受信側機器に向けて情報を送信する無線機器であって、
通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶するパターン情報記憶手段と、
競技における基準時刻を計時する計時手段と、
走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記トリガポイントが検出された際に、前記計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報記憶手段に記憶された前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、パターン情報記憶手段は、通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶する。また、計時手段は、競技における基準時刻（例えば、ランニングタイム等）を計時する。検出手段は、走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する。計測手段は、トリガポイントが検出された際に、計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する。そして、無線通信手段は、計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、通信期間においてパターン情報記憶手段に記憶されたパターン情報に規定されるタイムスロットにて受信側機器に向けて送信する。
【００１７】
このように、各無線機器は、パターン情報に応じたタイムスロットにてタイム情報を送信する。そのため、受信側機器は、複数の無線機器からタイムスロットが重ならずに送られたタイム情報を、それぞれ受信することができる。
この結果、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るタイム送信方法は、
各競技者にそれぞれ携帯される複数の無線機器と、当該各無線機器から送られる情報を受信する受信側機器と、を含む競技用計時システムにおけるタイム送信方法であって、
前記各無線機器には、通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報が記憶されており、
前記各無線機器において、競技における基準時刻を計時する計時ステップと、
前記各無線機器において、走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出ステップと、
前記各無線機器において、前記検出ステップにて前記トリガポイントが検出された際に、前記計時ステップにて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測ステップと、
前記各無線機器において、前記計測ステップにて計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信ステップと、
前記受信側機器において、前記各無線機器の前記無線通信ステップにより各タイムスロットにて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信する受信ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、各無線機器において、計時ステップは、競技における基準時刻（例えば、ランニングタイム等）を計時する。また、検出ステップは、走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する。計測ステップは、トリガポイントが検出された際に、計時ステップにて計時された時刻を競技タイムとして計測する。無線通信ステップは、計測ステップにて計測された競技タイムを含むタイム情報を、通信期間においてパターン情報に規定されるタイムスロットにて受信側機器に向けて送信する。そして、受信側機器において、受信ステップは、各無線機器の無線通信手段から各タイムスロットにて送信されるタイム情報をそれぞれ受信する。
【００２０】
このように、各無線機器は、パターン情報に応じたタイムスロットにてタイム情報を送信する。そのため、受信側機器は、複数の無線機器からタイムスロットが重ならずに送られたタイム情報を、それぞれ受信することができる。
この結果、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態にかかる競技用計時システムについて、以下図面を参照して説明する。なお、一例として、比較的規模の大きなマラソン競技に適用され、各競技者の競技タイムを計時する競技用計時システムについて説明する。
【００２３】
（実施形態１）
図１は、この発明の実施形態に適用される競技用計時システムの構成の一例を示す模式図である。なお、以下ではタイム計時を行う中継地点やゴール地点を、便宜的にまとめて計時地点として説明する。つまり、図中の計時地点は、中継地点やゴール地点を示している。
【００２４】
図示するように、競技用計時システムは、スタート地点及び計時地点に設置されるタイマ機器１０と、計時地点に設置される変調磁場発生装置２０、ループコイル２１、磁場発生装置３０、ループコイル３１、送信コントロールボックス４０、送信機４１、時刻同期コンソール５０、受信コントロールボックス６０、受信機６１、及び、処理装置７０と、各競技者ＲＮにそれぞれ携帯される無線タグ８０と、を含んで構成される。
【００２５】
タイマ機器１０は、スタート地点及び計時地点にそれぞれ配置され、競技における基準時刻となるランニングタイムを計時する。一例として、各タイマ機器１０は、競技のスタート予定時刻までダウンカウントし、スタート予定時刻からランニングタイムをアップカウントする。
なお、スタート地点に配置されたタイマ機器１０は、スタートピストルＳＰと接続されており、競技開始の合図と共にスタートピストルＳＰからスタート信号が供給される。そして、このタイマ機器１０は、実際のスタート時刻とランニングタイムとの時差、つまり差分を求める。
この差分が、計時地点に配置されたタイマ機器１０に入力され、計時地点においても、時差が解消されて同期したランニングタイムを計時することになる。
【００２６】
計時地点の変調磁場発生装置２０は、例えば、走路の沿道に配置され、ループコイル２１上に電磁場を発生させる。具体的に変調磁場発生装置２０は、所定周波数に同期した正弦波を発生させる正弦波発生回路と、関門番号（固有の識別情報）に従って正弦波を所定方式にて変調させる変調回路と、変調させた信号（変調信号）を増幅してループコイル２１に供給する電力増幅回路とを含んで構成される。
なお、変調磁場発生装置２０には、計時地点に応じてそれぞれ異なる関門番号が定められている。
【００２７】
ループコイル２１は、略方形に形成されたコイルであり、競技者ＲＮが走行する走路上に適宜配置される。なお、ループコイル２１は、ループコイル３１（計時ポイント）よりも手前の走路上に配置される。
ループコイル２１は、一例として、図２（ａ）に示すように、競技者ＲＮの走行方向（図中の矢印Ａ方向）に対して直交する方向に延びる直線ｂを中心線として、平行に所定距離だけ隔てた直線ａ、ｃに沿って略方形（矩形）に形成されている。そして、１辺に給電点ｓを有するように形成され、この給電点ｓから矢印方向に電流が流れるようになっている。
このループコイル２１は、変調磁場発生装置２０から給電点ｓを通じて変調信号が供給されると、コイル上に変調された交流電磁場を生成する。具体的には、図２（ｂ）に示すような電磁場を生成する。この電磁場には、例えば、ＯＯＫ（On-Off-Keying）等の振幅変調方式にて変調された関門番号等が重畳されている。
なお、無線タグ８０は、このような変調された電磁場を検出すると、後述するように動作モード（時刻同期モード）に移行し、送信機４１からの時刻配信を受けて時刻同期を行う。
【００２８】
図１に戻って、磁場発生装置３０は、例えば、走路の沿道に配置され、ループコイル３１上に電磁場を発生させる。具体的に磁場発生装置３０は、所定周波数に同期した正弦波を発生させる正弦波発生回路と、発生させた正弦波を増幅してループコイル３１に供給する電力増幅回路とを含んで構成される。
【００２９】
ループコイル３１は、略「８の字」形状に形成されたコイルであり、走路上における計時ポイントに適宜配置される。
ループコイル３１は、一例として、図３（ａ）に示すように、矩形（方形）のコイル部を競技者ＲＮの走行方向（矢印Ａ方向）に２つ連ねたような８の字に形成されている。より詳細には、ループコイル３１は８の字順方向巻きとなっており、８の字の中心（中点）、すなわち交差部に給電点ｓを有するように形成され、この給電点ｓを通って競技者ＲＮの走行方向に対して直交する方向に延びる直線ｂを中心線として、略平行に所定距離だけ隔てた直線ａ，ｃに沿って、８の字の上下部が形成されている。なお、ループコイル３１は、この直線ｂが計時を行うための図１に示す計時ラインＬ上に重なるように配置される。
【００３０】
そして、ループコイル３１は、図３（ａ）の給電点ｓから矢印方向に電流が流れるようになっており、磁場発生装置３０から正弦波が供給されると、コイル上に交流電磁場を生成する。具体的には、図３（ｂ）に示すように、一方のコイル部上に第１の電磁場３１０ａを生成するとともに、他方のコイル部上に第１の電磁場３１０ａに対して競技者ＲＮの走行方向（矢印Ａ方向）に隣接し且つ第１の電磁場３１０ａと電磁力を打ち消しあう第２の電磁場３１０ｂを生成する。
つまり、直線ｂ上の電磁場の電磁界強度は、第１の電磁場３１０ａと第２の電磁場３１０ｂとの電磁場の磁力の打ち消しにより、その両側の電磁界強度よりも極めて小さくなっている（例えば、電磁界強度が”０”となっている）。
【００３１】
図３（ｂ）に示すような電磁場中を、電磁場の検出方向（検出コイル面Ｄに対して直角な方向）が走路と垂直（つまり、検出コイル面Ｄが走路に対して平行方向）に配置された電磁場検出コイルＣ（後述する無線タグ８０のＬＦアンテナ８１）が矢印Ｂ方向に移動すると、図３（ｃ）に示すような電磁界強度分布が得られる。つまり、電磁場検出コイルＣは、走路に対して垂直方向の磁束を検出コイル面Ｄにて捉えることになるため、電磁界強度が極めて小さくなる（例えば、電磁界強度が”０”となる）図３（ｃ）に示すような電磁界強度分布を検出する。
このため、競技者ＲＮがループコイル３１上を、矢印Ｂ方向に沿って通過した場合に、無線タグ８０は、計時ラインＬ上（直線ｂ上）を、第１の電磁場３１０ａと第２の電磁場３１０ｂとの間の電磁場の変極点（後述するトリガポイント）として検出することができる。
【００３２】
図１に戻って、送信コントロールボックス４０は、タイマ機器１０と接続され、送信機４１を介して、近傍に移動してきた競技者ＲＮの無線タグ８０に向けて、ランニングタイムを送信する。つまり、上述したループコイル２１上にて、時刻同期モードに移行した無線タグ８０に向けて、時刻配信を行う。
【００３３】
送信機４１は、送信コントロールボックス４０に制御され、同期のための時刻情報を送信する。つまり、無線タグ８０に向けて、時刻配信を行う。
例えば、送信機４１は、ランニングタイムの時，分，秒（ＨＨ：ＭＭ：ＳＳ）を含んだ時刻情報を送信する。
この時刻情報を受信すると、無線タグ８０は、ランニングタイムを計時部にセットし、タイマ機器１０と同期がとれた正確なランニングタイムの計時を開始する。
【００３４】
時刻同期コンソール５０は、送信コントロールボックス４０を制御したり、送信コントロールボックス４０の動作状況等を表示したりするコンソール端末であり、競技役員等により、制御・監視用として適宜使用される。
【００３５】
受信コントロールボックス６０は、受信機６１を介して、無線タグ８０から無線通信にて送られるタイム情報を受信する。つまり、上述したループコイル３１上の計時ラインＬを通過した競技者ＲＮの無線タグ８０から複数回に亘って送信されるタイム情報を受信する。
なお、後述するように、各無線タグ８０が所定数にグループ分けされており、グループに応じて異なる通信チャンネル（無線周波数）が使用されるようになっている。更に、各通信チャンネルにおいて、通信期間が所定数のスロット（タイムスロット）に区分けされており、後述する通信パターンに従って、無線タグ８０が所定のタイムスロットにてタイム情報を送信することになる。例えば、無線タグ８０は、通信期間の起点を、後述する自身の計時部で計時するランニングタイムが正秒(ｎ秒０００)となったタイミングとして、各タイムスロットを特定してタイム情報を送信する。
そのため、受信コントロールボックス６０は、各通信チャンネルを受信機６１を介して受信可能であり、また、タイマ機器１０が計時するランニングタイム（例えば、秒以下の値）に同期して、各タイムスロットにてそれぞれ受信を試みて、多数の無線タグ８０から同時期に送信され得るタイム情報を漏れなく取得できるようにしている。
【００３６】
受信機６１は、ループコイル３１等の近傍に配置され、無線タグ８０から送られるタイム情報を受信する。
例えば、受信機６１は、各通信チャンネルの通信をそれぞれ受信可能となっており、受信コントロールボックス６０に制御され、各タイムスロットにて送信され得るタイム情報をそれぞれ受信する。そして、受信したタイム情報を受信コントロールボックス６０に供給する。
【００３７】
処理装置７０は、各競技者ＲＮの競技タイム等を収集する。例えば、受信コントロールボックス６０が受信した競技タイムと、タグＩＤ（後述する無線タグ８０のタグＩＤ）と対応付けて、順次蓄積する。
【００３８】
一方、競技者ＲＮに携帯（保持）される無線タグ８０は、競技開始に伴い、競技者ＲＮと共に走路上を移動し、スタート地点から途中の計時地点（中継地点等）を通過して最後の計時地点（ゴール地点）まで到達する。
各計時地点において、無線タグ８０は、ループコイル２１上に生成される変調された電磁場を検出して時刻同期モードに移行し、また、ループコイル３１上に生成される電磁場の変極点を検出して、その時点の時刻（ランニングタイム）から競技タイムを特定する。そして、無線タグ８０は、この競技タイムを含むタイム情報を生成すると、自己の通信チャンネルを使用し、自己の通信パターンに従って、複数回に亘り、割り当てられたタイムスロットにてタイム情報を送信する。
【００３９】
無線タグ８０は、一例として、図４に示すように、ＬＦアンテナ８１と、増幅回路８２と、検出回路８３と、制御部８４と、計時部８５と、記憶部８６と、通信回路８７と、無線アンテナ８８とを含んで構成される。
【００４０】
ＬＦ（Low Frequency）アンテナ８１は、上述したループコイル２１及び、ループコイル３１から発生される電磁場を検出する。つまり、変調磁場発生装置２０によりループコイル２１上に生成された電磁場（変調有り）又は、磁場発生装置３０によりループコイル３１上に生成された電磁場（変調無し）を検出する。
そして、ＬＦアンテナ８１は、検出した電磁界強度を示す検出信号を増幅回路８２に供給する。
【００４１】
増幅回路８２は、ＬＦアンテナ８１から供給される検出信号を適宜増幅して、検出回路８３に供給する。
【００４２】
検出回路８３は、増幅回路８２から供給される検出信号に従って、ループコイル２１，３１上への到達をそれぞれ検出し、更に、ループコイル３１上における電磁場の変極点を検出する。
例えば、ループコイル２１上において、検出回路８３は、図５（ａ）に示すように、電磁場の電磁界強度が閾値以上になると検出出力を「ＨＩ」とし、電磁界強度が閾値以下になると検出出力を「ＬＯ」とする。なお、検出回路８３は、変調の有無も合わせて検出可能であり、変調を検出することで、競技者ＲＮ（無線タグ８０）がループコイル２１上に到達したことが判別できる。
一方、ループコイル３１上において、検出回路８３は、図５（ｂ）に示すように、第１の電磁場３１０ａ及び、第２の電磁場３１０ｂの電磁場強度が閾値以上になると検出出力を「ＨＩ」とする。この際、ループコイル３１上の電磁場には変調がかかっていないために、１回目で「ＨＩ」となった状態が所定期間以上持続し、これにより検出回路８３は変調が無いことを検出する。つまり、検出回路８３は、電磁場に変調が無いことから、競技者ＲＮがループコイル３１上に到達したことを検出する。
そして、第１の電磁場３１０ａと第２の電磁場３１０ｂとの間で、電磁界強度が閾値以下になると検出回路８３は、検出出力を「ＬＯ」とし、その後、第２の電磁場３１０ｂを検出して２回目に「ＨＩ」となった状態を電磁場の変極点として検出する。つまり、検出回路８３は、図５（ｂ）に示す２回目に「ＨＩ」となった状態を、ループコイル３１上におけるトリガポイントとして特定する。
【００４３】
図４に戻って、制御部８４は、無線タグ８０全体を制御する。
例えば、競技開始前に所定の動作確認を終えると、制御部８４は、電力消費を抑えたスリープモード（省電力モード）に移行する。その後、競技が開始され、競技者ＲＮが計時地点のループコイル２１上に到達すると、制御部８４は、スリープモードから動作モード（時刻同期モード）に移行する。そして、配信される時刻情報（例えば、ランニングタイムの時，分，秒等）を通信回路８７にて受信すると、この時刻情報を計時部８５にセットし、ランニングタイムを計時させる。
また、制御部８４は、検出回路８３がループコイル３１上における電磁場の変極点を検出したタイミングで、計時部８５が計時する時刻（ランニングタイム）を競技タイムとして特定する。つまり、上述した計時ラインＬ上で競技タイムを計測する。そして、制御部８４は、計測した競技タイムを含んだタイム情報を、自己の通信チャンネルを使用し、自己の通信パターンに従って、複数回に亘り、割り当てられたタイムスロットにて送信する。
以下、このようなタイム情報の送信について、図６〜９を参照して、より具体的に説明する。
【００４４】
この競技用計時システムでは、多数の無線通信が同時期に行えるように、所定数の通信チャンネルが使用可能であり、更に、各通信チャネルにおいて、基準となる通信期間が、所定数のタイムスロットに区分けされている。
例えば、各無線タグ８０が予めグループ分けされており、グループ毎に異なる通信チャネルを用いて通信を行えるようになっている。つまり、異なるグループ同士の無線タグ８０では、使用する通信チャンネルが異なっているため、通信が衝突することはない。
更に、各通信チャンネルにおいて、例えば、１サイクル分の通信期間（一例として、１秒）が所定数のタイムスロットに区分けされており、時分割通信が行えるようになっている。つまり、同じグループの無線タグ８０同士であっても、タイムスロットが異なれば、同一サイクル内で通信しても衝突が起こらない。
以降、同一の通信チャネル（グループが同じ無線タグ８０同士）に注目して、説明する。
【００４５】
同一の通信チャネルにおいては、例えば、図６（ａ）に示すように、通信期間（１サイクル）が、５つのタイムスロットに区分けされている。この場合、それぞれ異なるタイムスロットにて通信するとした場合、最大５つの無線タグ８０が同時期に（時分割で）通信を行うことができる。
一例として、１サイクルを１秒とした場合、各タイムスロットは、それぞれ２００ミリ秒が上限となる。そのため、無線タグ８０は、この２００ミリ秒の範囲内で、通信を終える必要がある。
より詳細には、図６（ｂ）の通信Ｂのように、実際の通信がタイムスロットの中心部で、２００ミリ秒よりも短く行われるようにコントロールしている。そして、隣接するタイムスロットの通信Ａや通信Ｃのタイミングが多少ずれたとしても（遅れたり進んだりしたとしても）、各通信が重ならない、換言すれば衝突しない程度の時間で通信を終えるようにしている。
なお、説明の理解を容易にするため、図６（ｃ）に示すように、各無線タグ８０が通信を行うそれぞれのタイムスロットを、マトリックスにて表現して説明する。このマトリックスでは、５種類の通信パターン（パターンＡ〜Ｅ）が示されている。
【００４６】
一般的には無線による通信を行う際には、通信エラー等が生じることもあり、１００％確実な通信は保証できない。そのため、無線タグ８０からは、複数回に亘って通信を行う必要がある。
例えば、図７（ａ）に示すように、１つの通信パターンで３回に亘って通信を行う等である。それでも、図７（ｂ）に示すように、同じ通信パターンの無線タグ８０が、１サイクルずつずれて通信が行われた場合、サイクル内のタイムスロットがそれぞれ重なってしまい、全ての通信が衝突してしまうことも起こり得る。
そのため、図８（ａ）に示すように、サイクル毎に異なる通信パターンを用いて（サイクル内のタイムスロットの位置がサイクルに応じて異なるようにして）、通信を行う等が方策として挙げられる。また、図８（ａ）に示す各通信パターンにおいては、他の無線タグ８０の通信パターンにおいて規定されるタイムスロットと重ならないように各タイムスロットが規定される。
【００４７】
このようなサイクル毎に異なる通信パターンを用いた通信を行うと、図８（ｂ）に示すように、３サイクルの通信パターンが一致する無線タグ８０同士（一例として、パターンＡ−Ｄ−Ｃ）が、１サイクルずつずれて通信を行っても、サイクル内のタイムスロットが重ならないため、通信の衝突が生じない。一方、図８（ｃ）に示すように、３サイクルの通信パターンが一致しない無線タグ８０同士（一例として、パターンＡ−Ｄ−Ｃ，パターンＤ−Ｂ−Ａ，パターンＢ−Ｅ−Ｄ）が、１サイクルずつずれて通信を行った場合には、サイクル内のタイムスロットが重なることもある（図中の×印）。それでも、重なるのは一部のタイムスロットに限れ、３サイクル全てのタイムスロットが重なることは少なくなる。
【００４８】
このように各無線タグ８０がそれぞれ複数回に亘って通信を行うことで、通信エラー等に対応できるようになるものの、通信回数が増えるにつれて、占有する（通信に使用されている）タイムスロット数もその分増加することになる。
具体的には、１サイクルが５タイムスロットで、通信回数が３回の場合だと、図９（ａ）に示すように、１つのサイクルに３つ（それぞれ１回目，２回目，３回目）の通信期間が重なり合うことが起こり得る。この場合、重なった３つの通信期間で、最大５つの無線タグ８０が同時期に通信を行うことができる。
但し、各無線タグ８０において、３回の通信機会のうち、２回や１回の通信が衝突なく行えれば良いのであれば、処理できるタグの数は確率的に増えることになる。
例えば、図９（ｂ）に示すように、３サイクルの通信パターンを５種類（パターンＡ−Ｄ−Ｃ，パターンＢ−Ｅ−Ｄ，パターンＣ−Ａ−Ｅ，パターンＤ−Ｂ−Ａ，パターンＥ−Ｃ−Ｂ）とし、これらが１サイクルずつずれて通信を行うとした場合、３つの通信期間が重なるのは、点線で囲んだ２５通りが考えられる。そして、同じタイムスロットで通信を行うのがそれぞれ３通りずつあるため、１サイクル当たり、８個（２５／３＝８．３３）の無線タグ８０であれば、少なくとも１回の通信が正常に行える可能性が高いことになる。
【００４９】
制御部８４は、このような３回に亘る通信（タイム情報の送信）を適宜制御する。そして、３回目の通信を終えると、制御部８４は、動作モードから再びスリープモードに移行する。つまり、次の計時地点に競技者ＲＮが到着するまで、電力の消費をできるだけ抑制する。
【００５０】
図４に戻って、計時部８５は、通信回路８７が受信した時刻情報に基づいて、ランニングタイムに同期した時刻を計時する。
なお、計時部８５は、高安定水晶発振器を備えており、同期後の時刻の計時をある程度安定して維持することが可能となっている。
【００５１】
記憶部８６は、例えば、不揮発性メモリ等からなり、タイム情報の送信に必要な情報を記憶する。
具体的には、各無線タグ８０の記憶部８６は、通信パターンを規定するパターン情報を記憶している。例えば、上述の図９（ｂ）に示すような、５種類の通信パターン（３サイクル分の通信パターン）のうちの自身に対応付けられた通信パターンを記憶している。
更に、記憶部８６は、無線タグ８０毎（競技者ＲＮ毎）に異なるタグＩＤ（固有の識別情報）を予め記憶している。なお、このタグＩＤは、無線タグ８０のグループ分け、つまり、通信に使用するチャンネルの割り当てに使用される。
【００５２】
通信回路８７は、所定の通信アンテナを介して、上述した送信機４１から送信される時刻情報を受信する。
また、通信回路８７は、制御部８４に制御され、自己の通信チャンネルを使用し、自己の通信パターンに従って、複数回に亘り、割り当てられたタイムスロットにてタイム情報を受信機６１に向けて送信する。
【００５３】
無線アンテナ８８は、無線通信に使用されるアンテナであり、通信回路８７により送信されるタイム情報を、所定周波数（無線タグ８０が属するグループの通信チャンネル）の電波に重畳して発する。
【００５４】
以下、上述した構成の競技用計時システムの動作について、図１０を参照して説明する。図１０は、無線タグ８０が実行するタイム送信処理及び、受信コントロールボックス６０が実行するタイム受信処理を説明するためのフローチャートである。
このタイム送信処理及び、タイム受信処理は、競技中繰り返し実行される。なお、競技者ＲＮが計時地点に至る途中において、無線タグ８０は、電力消費を抑えたスリープモードに移行しているものとする。
【００５５】
まず、無線タグ８０は、変調ありの電磁場を検出するまで待機する（ステップＳ１１）。つまり、検出回路８３が、ループコイル２１上の変調された電磁場を検出するまで、後続処理の実行を待機する。
やがて、競技者ＲＮがループコイル２１上に到達し、変調された電磁場を検出すると、無線タグ８０は、スリープモードから動作モード（時刻同期モード）に移行する。
【００５６】
動作モードに移行した無線タグ８０は、配信される時刻情報を受信し、計時部８５にランニングタイムを設定する（ステップＳ１２）。つまり、送信コントロールボックス４０（送信機４１）から送られる時刻情報を通信回路８７が受信すると、制御部８４は、この時刻情報に従って、計時部８５にランニングタイムを計時させる。
【００５７】
ランニングタイムの設定を終えると、無線タグ８０は、変調なしの電磁場を検出するまで待機する（ステップＳ１３）。つまり、検出回路８３が、ループコイル３１上の変調されていない電磁場を検出するまで、後続処理の実行を待機する。
やがて、競技者ＲＮがループコイル３１上に到達すると、無線タグ８０は、変調なしの電磁場を検出する。
【００５８】
無線タグ８０は、電磁場からトリガポイントを検出し、競技タイムを特定する（ステップＳ１４）。すなわち、検出回路８３がループコイル３１上における電磁場の変極点を検出すると、制御部８４は、その時点で計時部８５が計時している時刻を競技タイムとして測定する。
【００５９】
競技タイムの測定の後に無線タグ８０は、通信回数をカウントする変数ｎに初期値の１を設定し、また、通信パターンを読み出す（ステップＳ１５）。なお、無線タグ８０は、例えば、タグＩＤの値に従って、通信に使用するチャンネルが割り当てられている。
【００６０】
無線タグ８０は、自身の計時部８５で計時するランニングタイムが正秒(ｎ秒０００)となったタイミングを通信期間、すなわち、１サイクルの起点として、ｎ回目の通信のタイムスロットを、通信パターンから特定する（ステップＳ１６）。つまり、制御部８４は、通信パターンに応じて、ｎ回目の通信にて使用するタイムスロットを特定する。
例えば、通信パターンが図１１に示すような「パターンＡ−Ｄ−Ｃ」である場合、１回目の通信時には、「スロット１」が特定され、また、２回目の通信時には、「スロット４」が特定され、そして、３回目の通信時には、「スロット３」が特定される。
【００６１】
無線タグ８０は、タイムスロットが到来するまで待機する（ステップＳ１７）。つまり、計時部８５が計時するランニングタイムの秒以下の値に基づいて、ステップＳ１６にて特定したタイムスロットが到来するまで待機する。
【００６２】
そして、特定したタイムスロットが到来すると、無線タグ８０は、ｎ回目のタイム情報を送信する（ステップＳ１８）。なお、通信回路８７は、無線タグ８０が属するグループの通信チャンネルを使用して、タイム情報を送信する。
【００６３】
無線タグ８０は、変数ｎに１を加算する（ステップＳ１９）。そして、無線タグ８０は、加算後の変数ｎが３よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ２０）。つまり、３回に亘るタイム情報の送信が完了したかどうかを判別する。
【００６４】
無線タグ８０は、（３以下である）と判別すると、ステップＳ１６に処理を戻し、上述したステップＳ１６〜Ｓ２０の処理を繰り返し実行する。
一方、変数ｎが３より大きいと判別した場合に、無線タグ８０は、タイム送信処理を終え、スリープモードに移行する。
【００６５】
続いて、タイム受信処理について説明する。
受信コントロールボックス６０は、無線タグ８０から送られるタイム情報を、受信機６１を介して待機する（ステップＳ２１）。つまり、上述したタイム送信処理のステップＳ１８にて送られるタイム情報を受信するまで、後続処理の実行を待機する。
なお、同時期に多数の無線タグ８０からタイム情報が送信される場合があり、同一のタイムスロットにてタイム情報が送信された際には、通信が衝突してしまう（同一の通信チャンネルの場合）。
そのため、受信コントロールボックス６０は、タイムスロットが重ならずに（同一の通信チャンネルの場合）送られたタイム情報を受信する。
【００６６】
そして、受信コントロールボックス６０は、タイム情報に含まれていた競技タイムとタグＩＤとを組みにして、処理装置７０に供給する（ステップＳ２２）。
【００６７】
このようなタイム送信処理及び、タイム受信処理によって、各無線タグ８０が自己の通信パターンに従って、割り当てられたタイムスロットにてタイム情報をそれぞれ送信する。このため、時分割の通信が可能となり、同時期に複数の無線タグ８０がタイム情報を送信可能となる。なお、各無線タグ８０が複数回に亘ってタイム情報をそれぞれ送信するため、一部の通信がタイムスロットの重なりにより衝突してしまった場合でも、残りの通信が衝突を生じることなく送信可能となる。
この結果、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【００６８】
上記のタイム送信処理において、各無線タグ８０がサイクルを単位とし、サイクル毎に何れかのタイムスロットにてタイム情報を送信する場合について説明した。しかしながら、サイクルをより柔軟にとらえ、例えば、総ての無線タグ８０が１つのサイクル毎に通信を行うとは限らず、無線タグ８０のあるものは複数サイクルに亘る期間内に複数回の通信を行うようにしてもよい。
以下、このような複数サイクル内に複数回の通信を行うタイム情報の送信について、図１２，１３を参照して、より具体的に説明する。なお、上記と同様に、同一の通信チャネル（グループが同じ無線タグ８０同士）に注目して、説明する。
【００６９】
上記と同様に、通信期間（１サイクル）が、５つのタイムスロットに区分けされている場合を一例とすると、図１２（ａ）に示すような９種類の通信パターンが規定されている。また、図１２（ａ）に示す各通信パターンにおいては、他の無線タグ８０の通信パターンにおいて規定されるタイムスロットと重ならないような少なくとも１つのタイムスロットが規定され、他の無線タグ８０のそれと重なるスロットが許容されている。
このような通信パターンを用いた通信を行うと、図１２（ｂ）に示すように、２回目、３回目の通信が衝突する場合でも（図中の×印）、１回目の通信は衝突しない。
また、同じ通信パターンの無線タグ８０が、１サイクルずつずれて通信を行った場合には、図１２（ｃ）に示すように、衝突を回避することができる。
更に、１サイクルずつずれて通信する際に、自己の２回目と他の無線タグ８０の１回目とが衝突するような通信パターンにて各無線タグ８０が通信を行うとした場合でも、図１２（ｄ）に示すように、全ての通信が衝突することはない。
【００７０】
すなわち、上記と同様に、各無線タグ８０において、３回の通信機会のうち、２回や１回の通信が衝突なく行えれば良いのであれば、処理できるタグの数は確率的に増えることになる。
例えば、図１３に示すように、通信パターンを９種類とし、これらが１サイクルずつずれて通信を行うとした場合、３つの通信期間が重なるのは、点線で囲んだ４５通りが考えられる。そして、同じタイムスロットで通信を行うのがそれぞれ５通り（１部７通り）であるため、１サイクル当たり、９個（４５／５＝９）の無線タグ８０であれば、少なくとも１回の通信が正常に行える可能性が高いことになる。
【００７１】
この場合も、各無線タグ８０が自己の通信パターンに従って、割り当てられたタイムスロットにてタイム情報をそれぞれ送信する。このため、時分割の通信が可能となり、同時期に複数の無線タグ８０がタイム情報を送信可能となる。なお、各無線タグ８０が複数回に亘ってタイム情報をそれぞれ送信するため、一部の通信がタイムスロットの重なりにより衝突してしまった場合でも、残りの通信が衝突を生じることなく送信可能となる。
この結果、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【００７２】
（他の実施形態）
上記の実施形態では、通信期間（１サイクル）が、５つのタイムスロットに区分けされた場合について説明した。しかしながら、タイムスロットの数は、これに限られず、競技の規模（出場する競技者の数）等に応じて、適宜変更可能である。また、通信チャンネル数や通信パターンの種類も適宜変更可能である。
以下、具体的に説明する。
【００７３】
競技の規模によって、使用される無線タグ８０の数は大きく変わるが、競技に使用されるコース幅には制限がある。
例えば、出場する競技者が１００名であれば、通信チャンネルを１０チャンネル使用する場合、１チャンネル当たり１０種類の独立した通信パターンがあれば良いことになる。
また、１サイクルを１０のタイムスロットに分割すれば、通信パターンは１００種類作成され、通信が衝突することはない。また、その際、同じ通信パターンで、複数回に亘って通信を行ったとしても、衝突することはない。
【００７４】
それでも、より大人数の競技者が出場する場合には、不十分となる。なお、競技者が多くなっても、コースの幅やスピード等の制限から、同時期に計測すべき（通信が行われる）無線タグ８０の最大数は、求められる。
具体的に、競技のコース幅（例えば、競技場のコース幅）を１０ｍとし、５０ｃｍ×５０ｃｍのエリアに１名の競技者が入り、そのスピードが５ｍ／秒とした場合では、１秒間（１サイクル）で処理する無線タグ８０の数は、２００（１０／０．５×５／０．５＝２００）程度となる。
そのため、２００個／秒の処理能力が要求されることになり、先の１００種類の通信パターンでは、対応できなくなる。
【００７５】
通信チャンネル数を１０チャンネルとすると、１ｃｈあたり２０個／秒の処理能力が要求されることになる。
なお、各無線タグ８０の通信が３回必要で、その通信に３サイクル必要とした場合、１チャンネル当たり６０種類の通信パターンが必要になる。
それでも、上記と同様に、各無線タグ８０において、３回の通信機会のうち、２回や１回の通信が衝突なく行えれば良いのであれば、処理できるタグの数は確率的に増えることになる。
【００７６】
例えば、図１４に示すように、通信パターンを１８種類とし、これらが１サイクルずつずれて通信を行うとした場合、３つの通信期間が重なるのは、点線で囲んだ９０通りが考えられる。そして、同じタイムスロットで通信を行うのがそれぞれ５通り（１部７通り）であるため、１サイクル当たり、１８個（９０／５＝１８）の無線タグ８０であれば、少なくとも１回の通信が正常に行える可能性が高いことになる。
この場合、３サイクル当たり５４個（１８×３＝５４）となり、多少少ないものの、現実の競技（実際には、３０人程度）を考慮すると、十分な結果が得られている。
【００７７】
上記の実施形態では、各無線タグ８０が３回に亘って、通信を行う場合について説明した。しかしながら、通信回数は、３回に限られず、４回以上であってもよい。
【００７８】
上記の実施の形態では、マラソン競技を一例として説明したが、計時対象の競技は、これに限られず任意である。
例えば、駅伝、競歩、身障者車椅子ロードレース、自転車ロードレース、トライアスロン、及び、ランニングやオリエンテーション等の山岳競技等にも適宜適用可能である。
【００７９】
以上説明したように、本発明によれば、比較的規模の大きな競技会において、キャリアセンスが行えない状況でも、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態に係る競技用計時システムの構成の一例を示す模式図である。
【図２】（ａ）が走路上に配置されるループコイル（略矩形形状）の一例を示す模式図であり、（ｂ）が生成される電磁場と磁場検出コイルの向きを説明するための模式図である。
【図３】（ａ）が走路上に配置されるループコイル（略８の字形状）の一例を示す模式図であり、（ｂ）が生成される電磁場と磁場検出コイルの向きを説明するための模式図であり、（ｃ）が電磁場の強度分布を説明するための模式図である。
【図４】無線タグの構成の一例を示すブロック図である。
【図５】（ａ），（ｂ）共に、電磁場の検出の様子を説明するための模式図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）共に、タイムスロットを説明するための模式図である。
【図７】（ａ），（ｂ）共に、１つの通信パターンで通信を行う様子を説明するための模式図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）共に、異なる通信パターンで通信を行う様子を説明するための模式図である。
【図９】（ａ），（ｂ）共に、異なる通信パターンで通信を行う様子をより具体的に説明するための模式図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るタイム送信処理及び、タイム受信処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】通信回数毎にタイムスロットが特定される様子を説明するための模式図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）共に、他の通信パターンで通信を行う様子を説明するための模式図である。
【図１３】他の通信パターンで通信を行う様子をより具体的に説明するための模式図である。
【図１４】より規模の大きい競技会にて用いられる通信パターンを具体的に説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０ タイマ機器
２０ 変調磁場発生装置
２１ ループコイル
３０ 磁場発生装置
３１ ループコイル
４０ 送信コントロールボックス
４１ 送信機
５０ 時刻同期コンソール
６０ 受信コントロールボックス
６１ 受信機
７０ 処理装置
８０ 無線タグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各競技者にそれぞれ携帯される複数の無線機器と、当該各無線機器から送られる情報を受信する受信側機器と、を含む競技用計時システムであって、
前記各無線機器には、
通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶するパターン情報記憶手段と、
競技における基準時刻を計時する計時手段と、
走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記トリガポイントが検出された際に、前記計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信手段と、
前記受信側機器には、
前記各無線機器の前記無線通信手段から各タイムスロットにて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信する受信手段が設けられている、
ことを特徴とする競技用計時システム。
【請求項２】
前記パターン情報記憶手段は、複数回の前記通信期間に使用するそれぞれのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶し、
前記無線通信手段は、前記パターン情報に規定される各タイムスロットにて、前記タイム情報をそれぞれ送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の競技用計時システム。
【請求項３】
前記パターン情報は、
他の前記無線機器の前記パターン情報において規定される前記タイムスロットと重ならないタイムスロットと、
他の前記無線機器の前記パターン情報において規定される前記タイムスロットと重なるタイムスロットと、を規定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の競技用計時システム。
【請求項４】
前記各無線機器は、予め複数のグループにグループ分けされており、
前記無線通信手段は、前記グループ毎に異なる通信チャンネルを用いて、前記タイム情報を送信し、
前記受信手段は、前記各無線機器の前記無線通信手段から各通信チャンネルを用いて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の競技用計時システム。
【請求項５】
前記受信手段は、前記各無線機器同士の通信で衝突の生じなかったタイムスロットにて送信された前記タイム情報を受信する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の競技用計時システム。
【請求項６】
各競技者にそれぞれ携帯され、受信側機器に向けて情報を送信する無線機器であって、
通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶するパターン情報記憶手段と、
競技における基準時刻を計時する計時手段と、
走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記トリガポイントが検出された際に、前記計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報記憶手段に記憶された前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信手段と、
を備えることを特徴とする無線機器。
【請求項７】
各競技者にそれぞれ携帯される複数の無線機器と、当該各無線機器から送られる情報を受信する受信側機器と、を含む競技用計時システムにおけるタイム送信方法であって、
前記各無線機器には、通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報が記憶されており、
前記各無線機器において、競技における基準時刻を計時する計時ステップと、
前記各無線機器において、走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出ステップと、
前記各無線機器において、前記検出ステップにて前記トリガポイントが検出された際に、前記計時ステップにて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測ステップと、
前記各無線機器において、前記計測ステップにて計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信ステップと、
前記受信側機器において、前記各無線機器の前記無線通信ステップにより各タイムスロットにて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信する受信ステップと、
を備えることを特徴とするタイム送信方法。
【請求項１】
各競技者にそれぞれ携帯される複数の無線機器と、当該各無線機器から送られる情報を受信する受信側機器と、を含む競技用計時システムであって、
前記各無線機器には、
通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶するパターン情報記憶手段と、
競技における基準時刻を計時する計時手段と、
走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記トリガポイントが検出された際に、前記計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信手段と、
前記受信側機器には、
前記各無線機器の前記無線通信手段から各タイムスロットにて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信する受信手段が設けられている、
ことを特徴とする競技用計時システム。
【請求項２】
前記パターン情報記憶手段は、複数回の前記通信期間に使用するそれぞれのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶し、
前記無線通信手段は、前記パターン情報に規定される各タイムスロットにて、前記タイム情報をそれぞれ送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の競技用計時システム。
【請求項３】
前記パターン情報は、
他の前記無線機器の前記パターン情報において規定される前記タイムスロットと重ならないタイムスロットと、
他の前記無線機器の前記パターン情報において規定される前記タイムスロットと重なるタイムスロットと、を規定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の競技用計時システム。
【請求項４】
前記各無線機器は、予め複数のグループにグループ分けされており、
前記無線通信手段は、前記グループ毎に異なる通信チャンネルを用いて、前記タイム情報を送信し、
前記受信手段は、前記各無線機器の前記無線通信手段から各通信チャンネルを用いて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の競技用計時システム。
【請求項５】
前記受信手段は、前記各無線機器同士の通信で衝突の生じなかったタイムスロットにて送信された前記タイム情報を受信する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の競技用計時システム。
【請求項６】
各競技者にそれぞれ携帯され、受信側機器に向けて情報を送信する無線機器であって、
通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報を記憶するパターン情報記憶手段と、
競技における基準時刻を計時する計時手段と、
走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記トリガポイントが検出された際に、前記計時手段にて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報記憶手段に記憶された前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信手段と、
を備えることを特徴とする無線機器。
【請求項７】
各競技者にそれぞれ携帯される複数の無線機器と、当該各無線機器から送られる情報を受信する受信側機器と、を含む競技用計時システムにおけるタイム送信方法であって、
前記各無線機器には、通信期間が区分けされた複数のタイムスロットのうち、通信に使用する何れかのタイムスロットを規定するパターン情報が記憶されており、
前記各無線機器において、競技における基準時刻を計時する計時ステップと、
前記各無線機器において、走路上に生成された電磁場の電磁界強度の増減に基づいて、トリガポイントを検出する検出ステップと、
前記各無線機器において、前記検出ステップにて前記トリガポイントが検出された際に、前記計時ステップにて計時された時刻を競技タイムとして計測する計測ステップと、
前記各無線機器において、前記計測ステップにて計測された競技タイムを含むタイム情報を、前記通信期間において前記パターン情報に規定されるタイムスロットにて前記受信側機器に向けて送信する無線通信ステップと、
前記受信側機器において、前記各無線機器の前記無線通信ステップにより各タイムスロットにて送信される前記タイム情報をそれぞれ受信する受信ステップと、
を備えることを特徴とするタイム送信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−２０６７７６（Ｐ２００８−２０６７７６Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４６９３６（Ｐ２００７−４６９３６）
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
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